頂點小說 > 腦域科技樹 >第542章、下一代航發技術路線
    “普惠公司去年2月啓動了PW8000、推力範圍爲120~160kN的齒輪傳動渦扇發動機研發。”

    參會的部分研究員之前沒權限看到這些資料,聽到這裏,都不禁爲藍星集團信息收集能力所震撼。更是爲自己能在藍星研究院工作而感到自豪,要知道,同行的研究信息一旦掌握,他山之石,可讓自己少走許多彎路。

    衆人正在感嘆時,又一驚人的信息,從正在介紹行業信息的總工程師口中說出來:

    “但根據相關資料分析,我們判斷,因原設計指標太高(高壓壓氣機平均級壓比高達1.6437)以及高速高功率減速器還未達到實用階段之故。該型號的研發中途將夭折。”

    馬由這時在腦海中,也查閱到相關資訊,直到約2007年左右,普惠公司纔在此基礎上設計出PW1000G,並在2009年8月19日莫斯科航展上宣市,PW1000G的驗證機已完成了406小時的地面臺架試車,120小時的空中試車。這意味着這款不錯的發動機正式面世。

    這款發動機實現耗油率相比在役發動機降低11%~12%,噪聲比第三階段要求低30dB。

    “通用電氣的主要是大涵道比渦扇發動機的發展思路,如代表航發有GE-NX、GE-9X等。並長期、專注於核心機發展途徑,一方面通過實施先進渦輪發動機燃氣發生器等研究計劃來發展核心機技術,另一方面積極開展複合材料風扇等低壓系統來匹配核心機,及時研製出先進大涵道比渦扇發動機。”

    GE公司開展eCore核心機驗證機的研究,採用先進材料的10級高壓比高壓壓氣機技術、最新雙環腔預混旋流(TAPS)燃燒室、採用先進材料和冷卻設計的高壓渦輪以及新型短艙等。將發展成熟的eCore核心機技術和先進低壓系統技術不斷應用於未來大涵道比渦扇發動機的設計中去,及時研製出滿足市場需求、具有競爭力的發動機產品,如波音777X飛機的GE9X發動機、爲窄體客機提供動力的Leap-1系列發動機以及公務機的Passport發動機等先進的新型大涵道比渦扇發動機。

    “國際發動機公司(即CFM)作爲通用與賽峯合營公司,因其核心產品CFM56系列發動機以及LEAP-X發動機在民用客機領域佔據主導地位,其市場份額長期處於市場首位。CFM56系列是航空歷史上銷量最高的發動機系列。”

    CFM56發動機在採用了一種性能好的核心機後,通過改變風扇直徑,改進部件性能等措施後,發展了推力覆蓋82.4~151千牛、用於波音737、空客A320系列及A340等旅客機及KC-135加油機,E-3、KE-3、E-6預警機等一系列飛機。這款發動機到2019年,共賣出了3萬多臺。

    “去年,CFM爲了適應波音和空客對新一代窄體客機發動機的需求,啓動了《Tech56》計劃。這一計劃包括了大量新技術,並且可用於現有發動機。然而,波音和空客並沒有開發全新的飛機以取代737和A320的意願,因此CFM決定將這一計劃中的部分技術以‘技術插件’的形式配置在CFM56中,從而改進燃油效率、維護成本和排放標準。”

    “……全球典型航發企業產品研發情況就介紹到這裏,現在請大家各抒己見,商討我們《藍航發-3》的技術路線圖。”

    “從本質上來講,航空發動機的工質大多爲空氣。空氣在發動機內的秒流量越大,就意味着有越多的空氣參與了能量的轉化過程。那麼,從這個角度來說,帶有螺旋槳的活塞式發動機的空氣秒流量爲1千克左右,而噴氣式發動機的空氣秒流量爲40千克以上。未來的航空發動機如果能夠讓大量工質在極短時間內完成熱力學循環的話,其性能就有可能實現質的飛躍。”

    一名研究員從航空發動機的運行原理上,做了一個闡述。雖沒具體的思路,但也試圖提示大家從這個方面找靈感。

    “脈衝爆震發動機將可能是其中一個發展方向。在每秒爆震幾十次甚至數百次的過程中,燃燒波跟在激波後面,以50多個大氣壓的高壓和2800K的溫度迅速完成一個熱力學循環過程。脈衝爆震發動機的一個工作循環包括進氣、噴油、點火、爆震波的生成與傳播、排氣5個環節。成功實現脈衝爆震波穩定維持的發動機將得到大於20的推重比。”

    有人開了頭,衆人便開始了頭腦風暴。

    這是馬由這些年費很大力氣營造出的一種學術氛圍。在藍星集團(及研究院)裏,只要是技術研討會,所有參會人員,便沒有職稱、職務等資歷和級別的差異,哪怕是剛入職參會做記錄的學生,也都可以自由發表自己的觀點。

    谷螚</span>馬由更是在藍星集團內部,嚴禁學術霸權的存在,決不允許任何人搞技術一言堂。即使他參會最終拍板技術方案時,也會耐心地闡述理由。目的自然是啓發大家的思維。

    ……

    晚上8點,會議已連續進行了6個小時,晚餐都是後勤部門送來的盒飯,大家邊開會,便匆忙填飽肚子。馬由不由得揉了揉眉頭,他超強的體魄、寬闊的腦域,倒不至於疲倦。而是明知道答案,還要陪着大家挖空心思探討。

    好在他心態極爲平和,不會喜形於色。若非爲了培養設計人才,他大可直接讓星兒從科技樹中,找出適合當前製造能力、未來幾十年上百年的先進發動機設計圖紙,並予以優化。

    這樣的情況,只要是技術研討會,都會出現。但他每次都是得耐着性子,傾聽衆人的討論,試圖捕捉哪怕一絲有益的建議或靈感。

    “好了,看來大家沒有其他意見了。感謝大家這段時間的課題預研的努力,總體還是卓有成效。道理不辨不明,今天的頭腦風暴,還是有不少可取之處。下面有請馬董講話,大家歡迎。”衆人精神一振,全神貫注起來。掌聲也是十分熱烈。

    “指示談不上,《藍航發-3》系列發動機,是公司發展規劃中,最後一款傳統燃油航空發動機。大家都開動腦筋,儘量挖掘技術潛力,這一點值得表揚。其實,所謂科學態度,就是把複雜問題簡單化。就航發而言,我們只要把握一下四個方面的要素,就不難研發出一款優異的產品。”

    “首先,更加優良的氣動設計。大家要充分利用我們獨有的虛擬實驗平臺,這是我們能高效率研發新產品的祕密武器。無論什麼天馬行空的思路,都可以在虛擬平臺上進行驗證、修正、優化。可考慮採取減少葉輪機級數、燃燒室和噴管更緊湊、在可能情況下取消加力燃燒室等辦法,來減輕質量。各種方案驗證數值比較,肯定能找到一個較優方案。”

    “比如,風扇/壓氣機葉片採用有粘、全三維氣動設計技術,燃燒室採用旋流燃燒技術,渦輪葉片採用有粘、全三維氣動設計技術,並進行復合傾斜和端彎設計、先進的熱端傳熱分析和冷卻設計。噴管採用360°全方位氣動矢量噴管設計等。”

    “其次,結構設計。採用我們一貫倡導的集約化設計理念,充分發揮新材料的性能。同上,我們可以通過不斷驗證,來優化各種結構的可行性。我們擁有世界最頂級的數控超精密機牀的加工能力,可確保理想的新型結構實現。例如空心風扇/壓氣機葉片、整體葉盤、整體葉環、刷式和氣膜封嚴、雙層壁火焰筒、對轉渦輪、雙輻板渦輪盤、磁性軸承、內裝式整體起動、發電機和骨架承力結構等。”

    “第三,新材料的運用。這是航空動力技術進步的重要基礎,是提高航空發動機推重比的便捷突破口。我們材料研究院,這些年不斷有新型材料面世。主要有樹脂基複合材料、纖維增強的鈦基材料、耐高溫合金材料、陶瓷基複合材料、碳-碳基複合材料等。通過採用新材料,在保證其耐高溫性、高強度的前提下,減輕發動機質量。”

    “第四,控制系統。這本就是我們傲視羣雄的特長領域,將採用綜合、分佈、光纖、多變量及智能化數字電子控制技術,提高控制的可靠性,降低耗油。高度一體化數據總線的全智能分佈式控制系統,能在高溫、強電磁輻射及強振動條件下穩定可靠工作。”

    “綜上原則,那麼我們可以推演出如下技術路線圖……”

    最終歸納後,定下了兩條技術路線並舉的方針。一是類似開式轉子發動機的技術路線。這和其他幾家航發企業重點關注的齒輪傳動渦輪風扇GTF技術有所不同,難度更大。

    開式轉子發動機最早提出,是在1980年底,至今已近20年。馬由從資料中查詢到,再過20年這個技術還是沒有成熟,研發進程甚爲緩慢。ъ

    實質上它是介於傳統渦槳和渦扇之間的一種新概念發動機。它帶有多個寬弦、薄葉型的後掠槳葉,雙排對轉,外圍無罩能存較高的飛行速度下保持較高的推進效率;其有效涵道比高達25~60。